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Verständnisfragen zu Kapitel 2
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2.1 2.4
Eine Masse von 10 kg wird um 1 m senkrecht
hochgehoben.
Die Abbildung zeigt das Geschwindigkeits-Zeit-
Diagramm für die Bewegung eines Körpers.
Die dabei verrichtete Arbeit ist etwa
Welche Aussagen treffen zu?
1 Die Geschwindigkeit ist zur Zeit t 1
A 10 Joule
größer als zur Zeit t 2 .
B 10 Watt 2 Die Beschleunigung ist zur Zeit t 1
C 10 Newton
größer als zur Zeit t 2 .
D 100 Joule 3 Zwischen t 2 und t 3 wird der größte
E 100 Watt
Geschwindigkeitswert erreicht.
2.2
4 Zwischen t 2 und t 3 wird der größte
Beschleunigungswert erreicht.
Ein Körper bewegt sich nach abgebildeter
Weg-Zeit-Kurve A nur 1 und 2 sind richtig
A
B
C
D
E
Zum Zeitpunkt t 3 ist die
Geschwindigkeit kleiner als zum
Zeitpunkt t 4 .
Zum Zeitpunkt t 1 ist die
Geschwindigkeit größer als zum
Zeitpunkt t 2 .
Im Zeitintervall zwischen t 1 und t 4 ist
die mittlere Geschwindigkeit kleiner als
die maximale Geschwindigkeit.
Die Beschleunigung ist im Zeitintervall
zwischen t 3 und t 4 positiv.
Die mittlere Beschleunigung ist im
Zeitintervall zwischen t 1 und t 2 kleiner
als im Zeitintervall zwischen t 2 und t 3 .
B
C
D
E
nur 1 und 3 sind richtig
nur 1 und 4 sind richtig
nur 2 und 3 sind richtig
nur 2 und 4 sind
2.5
Ein Körper wird in Luft aus der Ruhe senkrecht
fallen gelassen.
Welche der folgenden Größen nimmt während
des Falls nicht zu?
A
B
C
D
E
Geschwindigkeit
Masse
Impuls
kinetische Energie
Reibungskraft
2.3
Eine 1 m lange und 1 kg schwere homogene
Stange wird in der gekennzeichneten Weise
(siehe Abbildung) unterstützt.
Welche Masse m ist rechts erforderlich, um
Gleichgewicht herzustellen?
A
B
C
D
E
0,25 kg
0,5 kg
1,0 kg
1,5 kg
2,0 kg
2.6
Gegeben sei das folgende Geschwindigkeits-
Zeit-Diagramm (1).
Welches der aufgeführten Weg-Zeit-
Diagramme (A) - (E) gehört zu diesem
Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm?
(Abszissen und Ordinaten linear geteilt; gleiche
Achsenteilung der Abszissen in allen sechs
Teilbildern)
2.1: D 2.2: C 2.3: C 2.4: D 2.5: B 2.6: B

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2.7
2.10
Ein Körper wird in Luft aus der Ruhe senkrecht An einem zweiarmigen Hebel mit den Armen
fallen gelassen. Welche der folgenden Größen
nimmt während des Falls nicht zu?
l 1 =2 m und l 2 =0,4 m greifen die Kräfte F 1 und
F 2 unter 90° zum Hebel an. Die Kraft F 1 beträgt
2 N.
A Geschwindigkeit Im Gleichgewicht beträgt F 2 :
B Impuls
C potentielle Energie A 2 N
D kinetische Energie B 4 N
E Reibungskraft C 6 N
D 8 N
2.8
E 10 N
Ordnen Sie der Größe "Leistung" die
zutreffende Einheit zu!
A kg × m × s -2
B kg × m 2 × s -2
C kg × m -1 × s -2
D kg × m 2 × s -3
E kg × m 2 × s -1
2.9
Zwei Fahrzeuge A und B werden hinsichtlich
ihres Bewegungsablaufes auf einer geraden
Bahn beobachtet. Aus den zu den Zeitpunkten
t 1 bis t 3 erreichten Orten x wird das folgende
Diagramm gewonnen. 2.11
Es ist wie folgt zu interpretieren:
1 Zum Zeitpunkt t 2 haben beide
Fahrzeuge die gleiche
Geschwindigkeit.
2 Zum Zeitpunkt t 1 ist die
Geschwindigkeit von B größer als die
von A.
3 Zum Zeitpunkt t 3 ist die
Geschwindigkeit von A größer als die
von B. A F 2 = 1 N
4 Beide Fahrzeuge haben nirgendwo im
Zeitintervall t 1 bis t 3 die gleiche
Geschwindigkeit.
5 Beide Fahrzeuge haben im
Zeitintervall t 1 bis t 3 konstante
Geschwindigkeit.
An einem zweiarmigen Hebel wirkt an dem
einen Arm mit der Länge l 1 = 20 cm eine Kraft
F 1 = 5 N.
Welche parallel zu F 1 gerichtete Kraft F 2 muß
an dem anderen Hebelarm mit der Länge l 2 =
100 cm angreifen, damit das gesamte
Drehmoment Null ist?
(Alle Kräfte wirken senkrecht zum Hebelarm)
B
C
D
E
F 2 = 5 N
F 2 = 25 N
F 2 = 100 N
F 2 = 500 N
A
B
C
D
E
nur 1 ist richtig
nur 1 und 5 sind richtig
nur 2 und 4 sind richtig
nur 3, 4 und 5 sind richtig
nur 1, 2, 4 und 5 sind richtig
2.7: C 2.8: D 2.9: D 2.10: E 2.11: A

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Lösungen:
2.1 Antwort D ist richtig
Auf Masse von 10 kg wirkt eine Gewichtskraft
von F = m⋅g ≈ 100 Newton. Also ist die Arbeit
100 Nm = 100 Joule. Watt ist die Einheit der
Leistung.
(siehe Kapitel 2.2.3)
2.2 Antwort C ist richtig
Die Geschwindigkeit ist proportional zur
Steigung der Kurve. Nimmt die Steigung zu, so
ist der Körper positiv beschleunigt. Nimmt die
Steigung ab, so wird er abgebremst (negative
Beschleunigung).
Kapitel 2.1.2 und 2.1.3
2.3 Antwort D ist richtig
Im Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm ist die
Beschleunigung proportional zur Steigung.
Kapitel 2.1.2 und 2.1.3.
2.9 Antwort D ist richtig
Die Geschwindigkeit ist proportional zur
Steigung der Kurve. A und B fahren mit
konstanter Geschwindigkeit, A mit der
höheren.
2.10 Antwort E ist richtig
Das Hebelgesetz lautet hier:
l 1 ⋅F 1 = l 2 ⋅F 2
Kapitel 2.2.5.
2.11 Antwort A ist richtig
Hebelgesetz wie eben:
20 cm ⋅ 5 N = 100 cm ⋅ 1 N.
Kapitel 2.2.5.
2.4 Antwort C ist richtig
Die Gewichtskraft kann man sich im
Schwerpunkt angreifend denken. Der
Schwerpunkt des linken Stangenteils liegt bei
0,375 m vom Stützpunkt und der des rechten
Teils bei 0,125 m vom Stützpunkt. Damit ergibt
sich im Gleichgewicht nach dem Hebelgesetz:
0,75 kg ⋅ 0,375 m = 0,25 kg ⋅ 0,125 m + M ⋅ 0,25m
und daraus M = 1 kg.
Kapitel 2.2.5 und 2.2.7.
2.5 Antwort B ist richtig
Die Fallbewegung ist beschleunigt. Mit der
Geschwindigkeit wächst der Impuls m⋅v und
die kinetische Energie m 2
v
2 . Die Luftreibung
steigt mit der Geschwindigkeit an.
2.6 Antwort B ist richtig
Die Geschwindigkeit steigt zunächst linear an,
was einem parabelförmigem Verlauf der Weg-
Zeit-Kurve entspricht (die Ableitung einer
Parabel ist eine Gerade). Dann ist die
Geschwindigkeit konstant, was einer Gerade
im Weg-Zeit-Diagramm entspricht (die
Ableitung einer Geraden ist konstant).
Kapitel 2.1.1, Abb. 2.2.
2.7 Antwort C ist richtig
Die potentielle Energie nimmt ab. Siehe auch
Kommentar zu 2.5. Kapitel 2.2.3.
2.8 Antwort D ist richtig
Leistung ist „Kraft mal Weg“ durch Zeit. Kapitel
2.2.3